04. ТЕРМОПАРНЫЕ КАБЕЛИ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПЕРИКЛАЗА
4. ТЕРМОПАРНЫЕ КАБЕЛИ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПЕРИКЛАЗАТермопарные кабели изготовляют с однопроволочными жилами из термоэлектродных сплавов хромель Т, алюмель и копель. В двухжильном кабеле одна жила изготовляется из сплава хромель Т, другая из сплава алюмель или копель, в четырехжильном кабеле — две жилы из сплава хромель Т и две другие жилы — из сплава алюмель или из сплава копель. Расположение жил в кабеле изображено на рис. 15.3. Термоэлектродные жилы располагают параллельно в стальной трубе (08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т), промежутки между ними заполняются периклазом ПЭ-1М или ПЭ-ВМ
Рисунок 15.3. Термопарные кабели с изоляцией из периклаза
Таблица 15.11. Электрическое сопротивление жил и оболочек нагревательных кабелей на длине 1 км, Ом
Марка | d, мм | S, мм2 | Жила | Внутренняя оболочка | Наружная оболочка |
КНМС2С | 3,0 | 0,070 | 13,5 | 2,0 | - |
4,0 | 0,196 | 5,0 | 0,9 | - | |
5,0 | 0,332 | 3,0 | 0,7 | - | |
5,0 | 0,220 | 4,3 | 0,68 | - | |
5,0 | 0,166 | 5,8 | 0,82 | - | |
КНМСЗС | 5,0 | 0,138 | 7,0 | 0,68 | 1,3 |
(кристаллическим оксидом магния). Оболочка из нержавеющей стали герметична, поверхность ее светлая, без грубых следов обработки (рисок, вмятин) в пределах допусков. Матовая поверхность и цвета побежалости не являются браковочными признаками. Конструктивные размеры кабелей и предельные их отклонения приведены в табл. 15.12. Фактическая масса кабелей не превышает расчетное значение более чем на 10%. Длина кабелей не менее 5 м.
Термопарные кабели диаметром 1,0 и 1,5 мм (жилы 2* 0,2 и 2*0,6 мм2) испытывают переменным напряжением 100 В в течение 1 мин, диаметром 3,0 мм (жила 2*0,3 мм2) - напряжением 250 В, кабели диаметром 4; 5; 6; 4,6 и 7,2 мм (жилы 2* 0,5; 2*0,6; 2*0,9; 4*0,44 и 4*1,13 мм2) - напряжением 500 В. Электрическое сопротивление пары термоэлектродных жил постоянному току при 20 °С (справочные данные) приведено в табл. 15.13. Термо-ЭДС (табл. 15.14) в термоэлектродных жилах из сплавов в паре хромель Т — алюмель и хромель Т — копель и четырехжильных кабелей с термоэлектродными жилами из сплавов хромель Т алюмель соответствует требованиям ГОСТ 3044-84 с допускаемым отклонением ±0,16 мВ до 800 °С. Сопротивление изоляции между отдельными жилами и между соединенными жилами и оболочкой в нормальных климатических условиях (по ГОСТ 16962-71) не менее 106 при 600°С -не менее 0,1*106 и при 800 °С -не менее 0,01*106 Ом * км.
Кабели выдерживают один цикл изгибов на угол 180° вокруг цилиндра диаметром 5D. Кабели КТМС(ХК) предназначены для работы при температуре до 600 °С, кабели КТМС(ХА) - до 800 °С, а до 900 °С в течение 1 ч (термо-ЭДС при этих температурах не проверяют и не гарантируют) в условиях относительной влажности воздуха 98% при 35 °С. Срок службы кабелей 8 лет (наработка 10000 ч).
Кабели поставляют в бухтах внутренним диаметром 300—800 мм. Концы кабеля герметично заделывают компаундом К-115. Монтаж кабелей допускается производить при температуре не ниже -20 °С. Жилы изолируют периклазом, а затем заключают в герметичную оболочку из коррозионно-стойкой стали 08Х18М10Т или 12Х18Н10Т. Кабели испытывают переменным напряжением 250 В частоты 50 Гц в течение 1 мин. Сопротивление изоляции между каждой жилой и остальными жилами, соединенными вместе, и жилы с оболочкой в состоянии поставки не менее 1000*106 Ом * м, кабелей КТМСМ(ХК) и КТМСпП(ХК) при температуре 600 С не менее 0,1*106 Ом*м; кабелей КТМСМ(ХА) и КТМСпМ(ХА) при температуре 800°С не менее 0,1*10е Ом*м, кабелей КТМСпМ(ХА) при температуре 1000 °С-0,0001*106 Ом*м. Кабель выдерживает один цикл изгибов на угол 180° вокруг цилиндра диаметром 5 D. Наработка кабелей КТМСМ(ХК) и КТМСМ(ХА) при 600 и 800 °С не менее 10000 ч, кабелей КТМСпМ(ХК) при 600 °С и КТМСпМ(ХА) при 800 °С - не менее 15 000 ч, кабелей КТМСпМ(ХА) при температуре 1000 °С -не менее 100 ч. Срок сохраняемости кабелей 8 лет.
Кабели устойчивы при воздействии вибрационных нагрузок при 10-5000 Гц с ускорением до 392 м/с2; многократных ударов с ускорением 1470 м/с2, одиночных ударов с ускорением 9810 м/с2; линейных нагрузок с ускорением до 4905 м/с2; акустических шумов в диапазоне частот 50— 10000 Гц при уровне звукового давления до 170 дБ. Кабели устойчивы к длительному воздействию температуры до 1000 °С и до 1200 °С — в течение 10 мин, а также температур до -190 °С, выдерживают давление от 1,33*10-4 Па до 48,4 МПа. Наработка кабелей в режимах и условиях при температуре 1000°С не менее 10 ч и при температуре 1200°С не менее 10 мин. Срок сохраняемости кабелей не менее 15 лет.
Кабели КТМСМ(ХК) и КТМСпМ(ХК) предназначены для работы при температурах до 600, кабели КТМСМ(ХА) - до 800 и кабели КТМСпМ(ХА) - до 1000 °С. Они изготовляются четырех- и шестижильными (по одной жиле хромеля и алюмеля или копеля) и жилы, состоящей из двух отрезков из хромеля Т и алюмеля, сваренных встык [место сварки является рабочим спаем терможилы и расположено на расстоянии (1000± 100) или (1500±100) мм от начала кабеля].
Таблица 15.12. Данные термопарных кабелей
n*S | d, мм | Толщина оболочки, мм | D, мм | g, кг/км | l, м |
КТМС(ХА); КТМС(ХК) | |||||
2*0,02 | 0,15 ± 0,05 | 0,15 | 1,0 ± 0,05 | 5 | 100 |
2*0,06 | 0,27 ± 0,05 | 0,25 | 1,5 ± 0,05 | 11 | 100 |
2*0,3 | 0,65± 0,05 | 0,35 | 3,0 ± 0,05 | 39 | 100 |
2*0,5 | 085 ± 0,10 | 0,52 | 4,0 ± 0,05 | 74 | 50 |
2*0,6 | 0,90 ± 0,10 | 0,62 | 5,0 ± 0,05 | 110 | 30 |
2*0,9 | 1,08 ± 0,10 | 0,75 | 6,0 ± 0,05 | 163 | 20 |
4*0,44 | 0,75 ± 0,075 | 0,35 | 4,6± 0,05 | 83 | 25 |
4*1,13 | 1,20 ± 0,10 | 0,50 | 7,2 ± 0,05 | 205 | 10 |
2*0,025 | 0,18 ± 0,05 | 0,14 ± 0,05 | 0,9 ± 0,04 | 4,2 | 100 |
2*0,03 | 0,20 ± 0,05 | 0,15 ± 0,05 | 1,0 ± 0,04 | 5,0 | 100 |
2*0,05 | 0,26 ± 0,05 | 0,22 ± 0,05 | 1,3 ± 0,04 | 8,6 | 100 |
КТМСМ(ХА); КТМСпM(XA) | |||||
2*0,125 | 0,40 ± 0,05 | 0,35 | 3,0 ± 0,05 | 39,9 | 25 |
2*0,502 | 0,80 ± 0,10 | 0,75 | 6,0 ± 0,05 | 165,0 | 25 |
КТМСМ(ХК); КТМСпМ(ХК) | |||||
2*0,125 | 0,40 ± 0,05 | 0,35 | 3,0 ± 0,05 | 89,9 | 25 |
2*0,502 | 0,80 ± 0,10 | 0,75 | 6,0 ± 0,5 | 165,0 | 25 |
Таблица 15.13. Электрическое сопротивление пар термоэлектродных жил термопарных кабелей на длине 1 км, Ом (справочные данные)
D, мм | n * S, мм2 | Хромель Т, алюмель | Хромель Т, копель |
0,5 | 2*0,009 | 106,3 | 121,1 |
0,7 | 2*0,02 | 50,5 | 57,4 |
0,9 | 2*0,025 | 39,6 | 45,2 |
1,0 | 2*0,03 | 32,1 | 36,5 |
1,3 | 2*0,04 | 24,3 | 27,7 |
1,5 | 2*0,06 | 16,0 | 16,5 |
3,0 | 2*0,3 | 3,5 | 3,8 |
4,0 | 2*0,5 | 1,8 | 2,1 |
5,0 | 2*0,6 | 1,7 | 2,0 |
6,0 | 2*0,9 | 1,2 | 1,4 |
4,6 | 4*0,44 | 2,3 | 2,6 |
7,2 | 4*1,13 | 1,0 | 1,3 |
Таблица 15.14. Термо-ЭДС термоэлектродных жил хромель-алюмелевых и хромель-копелевых термопар, мВ
Температура рабочего конца, °С | ХА | ХК |
100 | 3,94-4,26 | 6,68-7,08 |
200 | 7,97-8,29 | 14,39-14,79 |
300 | 12,05-12,37 | 22,68-23,08 |
400 | 16,22-16,58 | 31,23-31,75 |
500 | 20,45-20,85 | 39,96-40,60 |
600 | 24,69-25,13 | 48,73-49,49 |
700 | 28,91-29,39 | 57,41-58,29 |
800 | 33,06-22,58 | 65,97-66,97 |
900 | 37,09-37,65 | - |
1000 | 41,02-41,62 | - |
1100 | 44,84-45,48 | - |
1200 | 48,53-49,21 | - |